CN100464815C

CN100464815C - 高容量固体过滤介质

Info

Publication number: CN100464815C
Application number: CNB2003801040415A
Authority: CN
Inventors: 威廉·G·英格兰
Original assignee: Purafil Inc
Current assignee: Purafil Inc
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2009-03-04
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: ZA200504233B; CN1713946A

Abstract

本发明提供了一种高容量过滤介质、制备该介质的方法和用该介质处理流体流的方法。该介质含有用高浓度的高锰酸盐浸渍的多孔基质。优选地，该介质包括用至少约8wt%的高锰酸盐浸渍的多孔基质。该介质可以任选地含有碳酸氢钠。实现了用于除去所不希望的化合物例如乙烯、甲醛、硫化氢和甲硫醇的提高的容量。

Description

高容量固体过滤介质

技术领域

本发明总体涉及一种组合物和将具有不令人愉快的气味、毒性或腐蚀性的化合物从气体流中除去的方法。本发明更特别地涉及含有用高锰酸盐浸渍的基质的高容量固体过滤介质在滤床中的使用。

发明背景

可以通过许多技术实现毒性、腐蚀性和有气味的气体的除去。这些技术可以包括湿法洗涤、焚化和使用各种干法洗涤吸附剂、吸附剂和/或用化学方法浸渍的介质通过气相空气过滤除去。与其他的方法相反，气相空气过滤不需要消耗大量的水或燃料。干法洗涤介质可以由许多常用的吸附材料制得，这些材料带有或不带有用于控制宽范围的气体或者为特殊气体特制的化学添加剂。

与物理吸附的可逆过程相比，化学吸附，也称作化学吸收，是在介质表面上化学反应的结果。该过程是特殊的并且取决于介质和将被除去的气体的物理和化学特性。一些氧化反应可以自发地在吸附剂的表面上发生，但通常将化学浸渍剂加入介质。浸渍剂赋予了较高的污染物排除容量并且可以提供一定程度的特性。尽管某些选择性在物理吸附中是显然的，但通常可以追踪到纯的物理性质，而不是化学性质。在化学吸收中，涉及到较强的分子力，并且该过程通常是瞬时的并且不可逆的。

不希望的空气传播化合物在许多环境中出现，包括硫化合物例如硫化氢和二甲基硫化物、氨、氯气、甲醛、脲、一氧化碳、氮气的氧化物、硫醇、胺、异丙醇和乙烯，其中大多数是造成不令人愉快的气味或者刺激性或毒性气体存在的主要原因。除了其它之外，这些环境包括石油处理和储存区域、污水处理厂、医院、停尸房、解剖实验室、动物房间以及纸浆和纸生产场所。这些不希望的化合物可以是较高的有机化合物的细菌分解产品，或者仅仅是工业过程的副产品。

具有臭鸡蛋特征性气味的无色、毒性气体硫化氢(“H₂S”)，是在煤矿、气井、含硫矿泉中产生并且由使含硫的有机物质腐烂而制得。控制该气体的排放，特别是来自城市污水处理厂的该气体的排放，已经长期以来被认为是所希望的。近年以来，保护电子装置免于遭受这些化合物的腐蚀性烟气的重要性已不断增加。而且，H₂S是易燃的。

氨(“NH₃”)也是无色气体。其具有独特的刺激性气味并且是腐蚀的、碱性气体。该气体在动物房间和保育室中产生，并且其控制也长期被认为是重要的。

氯气(“Cl₂”)是具有窒息性气味的黄绿色气体。该化合物用于漂白织物、净化水、处理铁和其他用途。为了用它工作的或者暴露于它之下的那些人的幸福，控制该强烈的刺激物是必要的。在较低的程度下与水分结合，氯气对电路、不锈钢等具有腐蚀作用。

甲醛(“OCH₂”)是具有刺激的窒息性气味的无色气体。其存在于停尸房和解剖实验室中，并且因为其强烈地刺激黏膜，其控制是必要的。

脲(“OC(NH₂)₂”)存在于厕所排气口内并且被广泛地用于造纸工业以软化纤维素。其气味使得该化合物的控制非常重要。

一氧化碳(“CO”)，一种无味、无色的毒性气体，存在于压缩的呼吸用空气中。对于包括人所居住的那些环境，其供氧需求要求对它进行控制。

氮气的氧化物，包括二氧化氮(“NO₂”)、一氧化氮(“NO”)和氧化亚氮(“N₂O”)，是具有不同的特征和对人类不同程度危险的化合物，氧化亚氮是最少刺激性的氧化物。然而，二氧化氮是致命的毒物。控制由这些氧化物的任意一种所产生的污染是所希望的或者是必要的，这取决于氧化物。

硫醇和胺，包括甲硫醇(“CH₃SH”)、丁硫醇(“C₄H₉SH”)和甲胺(“CH₃NH₂”)，是存在于污水气味中的不希望的气体。对于这些气体的控制是需要对其气味控制。

异丙醇(“(CH3)₂CHOH”)是易燃的液体和蒸汽。公知该蒸汽的吸入刺激了呼吸道。而且，暴露于高浓度的异丙醇下可能具有麻醉效果，产生头昏、呆滞、头痛、蹒跚、不省人事的症状并且可能死亡。在印刷作业和工业合成中控制该蒸汽是所希望的。

乙烯(“C₂H₄”)是无色、易燃气体。其是单纯的窒息剂，加速了水果、蔬菜和花朵的成熟或分解。该化合物的控制延长了这些对象的可销售寿命。

上述空气传播的化合物可能对局部环境产生有害作用。例如，通过二氧化硫和氮化合物(氮氧化物和氨)的排放造成了酸化，这又造成酸雨。而且，来自车辆交通、电力和热生产以及来自工业设备的氮氧化物和挥发性有机化合物在某些条件下可以有助于形成光化学氧化剂，在这些氧化剂当中，臭氧是主要的物质。臭氧是当氮氧化物在阳光的存在下与烃混合时形成的无色气体。除了造成环境破坏之外，臭氧造成了对健康的危害，特别是对于孩子、老年人和有哮喘或肺疾病的人。

已经作出了努力以提供用于从流体中除去上述所不希望的化合物或者迁移流例如气体流或蒸汽流的固体过滤介质。这种介质的所需特征是：用于除去目标化合物的高的总容量，以使得介质维持得更长久并且不必频繁地替换，从与介质接触的空气流中除去该化合物的高效率，以使得该化合物被迅速地除去，和高的点燃温度(非-易燃性)。反之，高容量和高效率又受固体过滤介质的孔隙度和孔结构直接影响，同时，容量、效率和点燃温度全部被特定的介质组分所影响。

尽管知道各种用于从流体流中除去所不希望的污染物的高锰酸盐-浸渍的基质，但这些已知的浸渍基质全部表现出有限的容量，以及从物流中除去所不希望的化合物的低效率。由固体过滤介质不足够的孔隙度或者随着由浸渍物与污染物的反应所形成的副产品的孔阻塞，这些限制很大程度地出现。这导致了目前适用的介质不满足各种工业的需求。

因此，需要的是一种用于从气体流中除去所不希望的化合物的高效率、高容量、低易燃性的高锰酸盐-浸渍的基质。这种浸渍的基质需要长期持久，要求较少的替换并且由此将替换和维护成本降到最低。同样需要的是可以用于小的滤床的高容量浸渍基质，并且因此可以允许在有明显的空间限制的情况下处理流体物流。

发明概述

本发明提供了高容量固体过滤介质，其制备方法和采用该固体过滤介质处理流体流的方法。这里所述的固体过滤介质可用于从气态的流体流中除去或减少所不希望的污染物。

总的来说，高容量固体过滤介质包括含有高程度浸渍物的多孔、浸渍的基质。该浸渍物是高锰酸盐，优选为具有高水溶性的高锰酸盐，例如高锰酸钠或高锰酸锂。气体释放或气体生成材料例如碳酸氢钠也可以包括在介质中。与目前适用的过滤介质相比，这里所述的高容量固体过滤介质含有高锰酸盐的程度大约8％或更高，通过展现出对污染物的较高容量，从而提供了用于从流体物流中除去所不希望的气态化合物，特别是从气态流中除去化合物例如乙烯、甲醛和甲硫醇的增加的效率。例如，当用于从气态流中除去乙烯时，这里所述的、采用了高锰酸钠的介质具有大约9％的乙烯容量，然而目前适用的高锰酸钾-浸渍的介质展现出最大乙烯容量仅仅约3％。

本发明通过提供一种用于从气体流中除去所不希望的污染物的高容量、低易燃性的高锰酸盐-浸渍的介质解决了工业中现有的需求。该高锰酸盐-浸渍的介质提供了可以较少频繁地被替换的长期持久的过滤介质，由此将维护和替换成本减少到最低。由于其高容量，这里所述的浸渍介质可以用于小的滤床，由此在存在明显的空间限制的情况下能够处理流体流。这里所述的过滤介质给出了与活性炭吸附剂等价或者优于活性炭吸附剂的容量，并且比活性炭吸附剂便宜得多和显著更小的易燃性。

总的来说，该过滤介质含有至少为介质组合物的约8wt％的高锰酸盐和多孔基质，其中该高锰酸盐在水中具有比高锰酸钾更高的溶解度，其中多孔基质被高锰酸盐浸渍。该组合物通常还含有至少为介质组合物的约5wt％的水。优选地，高锰酸盐是高度水溶性的高锰酸盐，例如高锰酸钠或高锰酸锂。多孔基质通常选自，但不限于：活性氧化铝、硅胶、沸石、吸附性粘土、高岭土、活性矾土或其组合，优选的多孔基质是氧化铝或氧化铝-沸石混合物。

优选的固体过滤介质含有从约8％至约25％的高锰酸盐、约5-25％的水和多孔基质。更优选的固体过滤介质含有从约15％至约20％的高锰酸盐，约5-25％的水，和多孔基质。最优选地，该固体过滤介质含有从约18％至约19％的高锰酸盐，约5-25％的水，和多孔基质。所有以上的百分比以整个组合物的重量计，并且如上所述，高锰酸盐在水中具有比高锰酸钾更高的溶解度。

在另一个实施方案中，该介质进一步含有气体释放材料，例如碳酸盐化合物、碳酸氢盐化合物或其组合，其通过在加热时产生气体(通常为CO₂)而起作用。例如，当该组合物进一步含有碳酸氢钠时，碳酸氢钠以整个组合物的约5-25wt％，优选约15-20wt％存在。

上述高容量固体过滤介质组合物通过以下方式制得：将水、高锰酸盐和基质混合，然后将混合物形成至少一个粘性的多孔元件。然后在从约100℉至约200℉的温度下将该元件固化，直到水的浓度至少为组合物的约5wt％，并且高锰酸盐的浓度至少为组合物的约8wt％。

根据制备该固体过滤介质的优选方法，将含有高锰酸盐的水溶液喷射到多孔基质上。在一种选择性的方式中，将水与含有高锰酸盐和基质的干燥混合物结合。在另一种方式中，将含有高锰酸盐的水溶液喷射到含有高锰酸盐和基质的干燥混合物上。任选地，在制备过滤介质的方法中可以将碳酸氢钠加入干燥混合物中、加入水中，或者加入两者中。

优选地，将如上所述形成的元件固化，直到水的浓度为组合物的从约5wt％至约25wt％，并且高锰酸盐的浓度为组合物的从约8wt％至约25wt％。优选地，在已经将碳酸氢钠加入组合物的情况下，将形成的元件固化直到碳酸氢钠的浓度为15-20wt％。更优选地，固化该元件直到高锰酸盐的浓度为组合物的约从15wt％至约20wt％。最优选地，固化该元件直到高锰酸盐的浓度为组合物的从约18wt％至约19wt％。

本发明的另一个方面是一种采用这里所述的高容量固体过滤介质处理污染的流体流的方法。该方法包括将污染的流体流与固体过滤介质接触，以除去污染物。

该高容量过滤介质、制备方法和使用方法提供了从气体流中除去污染物，特别是造成气味的污染物的提高的效率和容量。

因此，本发明的目的是提供一种这样的高容量固体过滤介质：其有效地从空气流中除去所不希望的化合物，以降低气味，将金属或电子产品的腐蚀减少到最小，和提供对人和动物无毒性或无刺激性的呼吸环境。

本发明的另一目的是提供一种长期持久并且需要最小的维护或替换的高容量固体过滤介质。

本发明的再一目的是提供具有高的点燃温度并且因此易燃性有限的固体过滤介质。

本发明的又一目的是提供一种生产和使用便宜的改进的固体过滤介质。

本发明的另一目的是提供一种这样的固体过滤介质：其具有用于除去所不希望的化合物的高容量，以使得需要采用较少的介质，因此允许使用较小的空气过滤元件。

本发明的还一目的是提供一种简单、便宜的制备改进的固体过滤介质的方法，该介质具有用于除去所不希望的化合物的高效率和高的总容量。

另一目的是提供一种迅速、有效和便宜的采用固体过滤介质处理污染的空气流或气体流的方法。

本发明的这些和其他目的、特征和优点将在对下面所披露实施方案和附加的权利要求的详述之后更加清楚。

发明详述

本发明提供了高容量固体过滤介质、其制备方法和用固体过滤介质处理流体流的方法。该固体过滤介质可以用于从气态的流体流中除去或减少所不希望的化合物或污染物。该固体过滤介质含有高锰酸盐和多孔基质。通常，该介质还含有水。还可以包括气体释放材料例如碳酸氢钠。在一些实施方案中，至少一种沸石被任选地包括在该介质中。该介质含有比以前认为可能的含量还显著更高含量的高锰酸盐。

总的来说，该过滤介质含有用高含量的高锰酸盐浸渍的基质。该高锰酸盐是在水中的溶解度大于高锰酸钾的溶解度的高度水溶性高锰酸盐。过滤介质包括至少为组合物的约8wt％的高锰酸盐。高锰酸盐优选为这些高锰酸盐，但不限于，例如，高锰酸钠(“NaMnO₄”)、高锰酸镁(“Mg(MnO₄)₂”)、高锰酸钙(“Ca(MnO₄)₂”)、高锰酸钡(“Ba(MnO₄)₂”)和高锰酸锂(“LiMnO₄”)。更优选地，高锰酸盐是高锰酸钠(可从化学物质供应商例如Carus Chemical Co.，秘鲁，IL商购获得)或高锰酸锂。最优选地，由于其便宜的可商购性，高锰酸盐是高锰酸钠。介质中高锰酸盐的浓度通常为组合物的从约8wt％至约25wt％，更优选从约15wt％至约20wt％，最优选从约18wt％至19wt％。

多孔基质可以选自，但不限于，活性氧化铝(Al₂O₃)(UOP Chemical，Baton Rouge，路易斯安那州)、硅胶(J.M.Huber，Chemical Division，HavreDe Grace，马里兰州)、沸石(Steel Head Specialty Minerals，Spokane，华盛顿)、高岭土(Englehard Corp.，Edison，新泽西州)、吸附性粘土(EnglehardCorp.，Edison，新泽西州)和活性矾土。优选的多孔基质是氧化铝。优选地，在不存在碳酸氢钠下，过滤介质中基质的浓度约为40-80％，并且最优选约60-75％，如果介质含有碳酸氢钠，则约为40-60％。

另一种优选的多孔基质是氧化铝和沸石的组合，其中高达约50wt％的该多孔基质组合是沸石。尽管不打算受论述的束缚，但我们相信：沸石通过吸收和控制水而进一步控制了过滤介质的水分含量，其作用是在溶液中保持更多的浸渍物。我们又相信该作用提高了过滤介质的高容量和改进的效率。正如本文中所使用的，术语“沸石”包括天然的硅酸盐沸石、具有沸石状结构的合成材料和磷酸盐矿石。可以用于该介质的沸石的例子包括，但不限于，斜碱沸石(水合的钾钠铝硅酸盐)、方沸石(水合的钠铝硅酸盐)、铯榴石(水合的铯钠铝硅酸盐)、博干沸石(水合的钙钠铝硅酸盐)、菱沸石(水合的钙铝硅酸盐)、钡沸石(水合的钡钙铝硅酸盐)、八面沸石(水合的钠钙镁铝硅酸盐)、镁碱沸石(水合的钠钾镁钙铝硅酸盐)、戈沸石(水合的钠钾钙铝硅酸盐)、交沸石(水合的钡钾铝硅酸盐)、钙十字沸石(水合的钾钠钙铝硅酸盐)、斜发沸石(水合的钠钾钙铝硅酸盐)、丝光沸石(水合的钠钾钙铝硅酸盐)、中沸石(水合的钠钙铝硅酸盐)、钠沸石(水合的钠铝硅酸盐)、斜碱沸石(水合的钾钠铝硅酸盐)、十字沸石(水合的钙铝硅酸盐)、珀沸石(perlialite)(水合的钾钠钙锶铝硅酸盐)、钠红沸石(水合的钠钾钙铝硅酸盐)、辉沸石(水合的钠钙铝硅酸盐)、杆沸石(水合的钠钙铝硅酸盐)等。沸石具有许多相关的、具有盒状框架结构或者具有类似于沸石的特性的磷酸盐和硅酸盐矿石，其还可以用来代替沸石或者与沸石一起使用。这些沸石状矿石包括这些矿石，例如水磷锌铝矿、水磷钙锂铍石、羟磷铝铍石、香花石、铍硅钠石、磷方沸石、帕水硅铝钙石、葡萄石、水硅铝钙石、鱼眼石、白钙沸石、莫里铅沸石、水硅钙石、易变硅钙石、雪硅钙石等。

过滤介质中水的浓度通常至少约5-25％，优选约10-25％。本领域普通技术人员将理解：在其储存和使用期间，过滤介质中游离水的浓度可以通过存在的条件而改变，例如湿度和温度。

优选地，该固体过滤介质包括约8-25％的高锰酸盐、约5-25％的水和约40-80％的基质，以组合物的重量计。更优选地，该介质含有约15-20wt％的高锰酸盐、约5-25wt％的水和约40-80wt％的基质。最优选地，该固体过滤介质含有约18-19wt％的高锰酸盐、约10-25wt％的水和约40-60wt％的基质。如上所述，高锰酸盐理想地是高锰酸钠，因为其在水中的高溶解度和便宜的可商购性。

这里所述的过滤介质的气体释放材料是在加热时，例如在形成过滤介质的固化步骤期间，产生或者释放出气态物质的材料。在该加热过程中形成的气泡有助于改进和控制过滤介质的孔结构。该气体释放材料通常选自碳酸盐化合物、碳酸氢盐化合物或其组合，其通过在加热时产生二氧化碳气体而起作用。优选的气体释放材料是碳酸氢钠，因为其平稳地释放二氧化碳和其相对低的成本。然而，其他碳酸氢盐和碳酸盐也可以用于该介质，本领域普通技术人员将理解其选择。由加热气体释放材料产生的孔的数目和尺寸与固体过滤介质中气体释放材料的浓度、固化温度和固化时间有关。因此，增加组合物中碳酸氢钠的浓度增加了孔尺寸和孔数目，有助于降低和阻止孔结构的阻塞、提高水的保持性并且维持过滤介质中高锰酸盐的浓度。

在优选实施方案中，过滤介质组合物包括高锰酸盐、水、基质和碳酸氢钠(“NaHCO₃”)(Rhone Poulenc，Chicago Heights，IL)，其中碳酸氢钠的浓度约为5-25wt％，优选15-20wt％。在其中过滤介质含有碳酸氢钠的实施方案中，优选的氧化铝浓度约40-60％。

应理解的是，当提到组分的相对重量时，在本说明书、实施例和表格中所提到的水被定义为游离水，并且不包括基质中的结合水。游离水在大约200℉下通过烘箱排出，但是如果留在基质中，其可适用于氧化反应。相反，结合水并没有被排出或者蒸发，除非在约1800-2000℉下通过干燥器，并且结合水通过将基质保持在一起而起作用。结合水不适用于与所不希望的污染物反应。

还应理解的是：正如在本说明书、实施例和表格中定量使用的术语“高锰酸盐”表示高锰酸盐，而不是高锰酸盐离子MnO₄ ^-。因此，在本说明书中，组合物中的高锰酸盐的百分比范围表示组合物中的高锰酸盐的百分比，而不是组合物中高锰酸盐离子的百分比。

术语例如“过滤介质”、“吸收性组合物”、“化学吸收性组合物”和“浸渍的基质”都是可互换的，并且表示这样的物质：通过使这种物质与流体流接触，该物质能够减少或消除流体流中所不需要的污染物的存在。应理解的是：术语“流体”被定义成能够在特定方向上流动或者迁移的液体或气体，并且包括气态的、含水的、含有有机物和含有无机物的流体。

固体过滤介质制备方法

还提供了一种制备高容量固体过滤介质的方法。该方法包括：将水、高锰酸盐、任选的气体释放材料和多孔基质混合，然后将混合物形成至少一个粘性的多孔元件。然后通常在从约100℉至约200℉的温度下固化该元件，直到水的浓度至少为组合物的约5wt％，并且高锰酸盐的浓度至少为组合物的约8wt％。粘性多孔元件的尺寸和形状并不是关键的。可以使用现有技术中公知的任何尺寸和形状的多孔元件，以使得当与元件接触时从流体流中减少或消除所不希望的污染物。优选地，该多孔元件是标称的1/8＂直径圆球。

这里所提供的方法优选包括：形成含有高锰酸盐和任选的气体释放材料的水溶液，然后将该含水的高锰酸盐溶液与多孔基质混合。为了将高锰酸盐溶解并保持在溶液中，应该将该水溶液加热至大约160°-200℉，优选至约180°-190℉。

在另一个实施方案中，该方法包括：形成含有高锰酸盐和多孔基质的干燥混合物，然后将水加入干燥混合物。

在又一个实施方案中，该方法包括：形成含有高锰酸盐、任选的气体释放材料和多孔基质的干燥混合物；形成单独的含有高锰酸盐和任选的气体释放材料的水溶液，然后将水溶液与干燥混合物混合。任选地，在制备过滤介质的以上方法中可以将气体释放材料例如碳酸氢钠加入干燥混合物中、加入水中，或者加入两者中。

优选地，将形成的元件固化直到水的浓度为组合物的从约5wt％至约25wt％，最优选从约10wt％至约25wt％；高锰酸盐的浓度为组合物的至少约8wt％至约25wt％，更优选约15wt％至约20wt％，最优选约18wt％至约19wt％；并且气体释放材料的浓度为组合物的约5wt％至约25wt％，最优选地在固化之后为组合物的约15-20wt％。与常规的约200℉的固化温度相比，气体释放材料例如碳酸氢钠的存在允许了较低的固化温度，例如约130°-140℉。

已经发现：根据本方法的活性起始材料的浸渍处理相对于其中干燥混合物用水分和浸渍物浸渍的特定顺序并不是关键的。以上组合可以以任意的方式混合，这些方式可有效地制得所需的过滤介质。可以简单地通过将固体组合沉浸和浸泡于大量的浸渍液中进行浸渍。同样，可以使浸渍液通过该组合，而不是被用作静态的沉浸处理。然而，已经发现优选的浸渍方法是喷射加入，其中将浸渍液喷射到在混合器中翻滚的干燥组合物上。该浸渍方法已经描述于美国专利No.3,226,332中，其整个内容在此结合作为参考。将提出的该组合浸渍的其他方法是同样合适的，并且这些包括在本方法的范围内。

在采用上面的喷射加入方法的一个实施方案中，将含水的高锰酸盐浸渍液喷射到气体释放材料例如碳酸氢钠和多孔基质例如活性氧化铝的干燥组合物上。例如，该干燥组合物优选含有约80-85％的活性氧化铝和约15-20％的碳酸氢钠。

在将被喷射到干燥组合物上的溶液中，高锰酸盐的浓度可以变化。例如，为了制得含有约20％高锰酸盐的固体过滤介质，应该将在约160℉-200℉，优选在约180℉-190℉下的含有约40％高锰酸盐的水溶液喷射在于混合器中翻滚的气体释放材料和多孔基质的干燥组合物上。同样，为了制得含有约8-9％高锰酸盐的固体过滤介质，应该将在约160℉-200℉，优选在约180℉-190℉下的约18％高锰酸盐的溶液喷射在于混合器中翻滚的气体释放材料和多孔基质的干燥组合物上。可有效地得到这里所述的组合物的任意浓度的高锰酸盐水溶液都可以使用。另外，在高锰酸盐处于干燥的进料混合物中或者处于水溶液和干燥的进料混合物两者中的情况下，可有效地得到这里所述的组合物的任何在干燥混合物和/或水溶液中任意浓度的高锰酸盐都可以使用。例如，该介质可以用于填充穿孔的模件，其被以现有技术中公知的方式***通风管。

污染物除去方法

还提供了一种使用这里所述的或者通过上述方法制得的高容量固体过滤介质处理污染的流体流的方法。该方法涉及：将污染的流体流与这里所提供的固体过滤组合物接触。通常，不希望的污染物将从空气，尤其是从与由城市废物处理厂、造纸厂、石化精炼设备、停尸房、医院、解剖实验室和旅馆设施等产生的废气体流混合的空气中除去。处理气态的或其他流体流的方法是现有技术中公知的。由于处理流体流的方法对于本发明并不是关键的，因此可以使用现有技术中公知的采用这里所述的介质处理流体流的任意方法。

这里所述的组合物可用于从气态流中除去所不希望的污染物。使用该高容量过滤介质除去的所不希望的空气传播化合物包括，但不限于，硫化合物(例如硫化氢和二甲基硫化物)、氨、氯气、甲醛、脲、一氧化碳、氮气的氧化物、硫醇(例如甲硫醇)、胺、异丙醇和乙烯。通常，通过采用这里所述的介质除去的污染物包括，但不限于，乙烯、甲醛和甲硫醇。对于污染物除去方法，气态流中所不希望的污染物的浓度被认为并不是关键的，气体流的物理和化学组成也被认为不是关键的。气体流中这些所不希望的化合物的均匀浓度导致的比每分钟通过固体过滤介质床的1ppb该化合物更低的程度可以被除去。

然而，已经发现：与过滤介质床接触的气体流的流动速率影响了介质的透过容量。优选的流动速率为10-750ft/分钟，最优选60-100ft/分钟，垂直流动到床的表面。

尽管不打算被下面的论述所束缚，但我们相信：在使用这里所述的固体过滤介质时实行某些氧化条件可能是必要的。氧化程度可以影响所实现的净化程度。优选地，氧气至少以少量存在于被处理的气体流中。如果空气构成了被处理的气体流的足够部分，则容易在气体流中发现该氧气含量。如果氧气完全不存在或者以不充足的数量存在，则可以独立地将氧气引入被处理的气体流。许多因素影响了氧气的数量，氧气的数量对于根据本发明方法最大量除去气体流中的污染物是所需的，包括从被处理的气体流中除去的化合物的浓度和绝对数量。

对被除去的化合物的数量而言，我们相信以下因素影响了该方法：活性基质对化合物吸收的基本程度；孔结构和孔径分布；基质的大小；影响孔的数目和尺寸的基质的比表面积；基质的表面特性；存在的高锰酸盐的数量；存在于组合物中的气体释放材料的数量，其影响了孔的数目、尺寸或许结构；和存在的水的数量。

这里所提供的过滤介质适宜地单独用于滤床，以除去所不希望的化合物。然而，同样适宜将组合物与含有其他过滤介质的滤床结合使用，以及与机械或静电过滤器结合使用。任何这些额外的过滤器可以被置于上游(就被处理的废气而言是在这里所述的介质之前)或下游。

上面的发明显著地增加了浸渍的多孔基质(过滤介质)的效率和容量，超过目前适用的浸渍基质的容量，以从气态流中除去某些所不希望的化合物。因此，特定数量的该高容量过滤介质的使用寿命将比相同数量的目前适用的过滤介质长得多。

过滤产品的使用寿命的延长将显著地降低消费者和商业者的购买、维修和安装成本。同样，提高的介质效率允许了新的产品线，其是目前适用元件的压实型式，但具有与较大的、目前适用的元件相同的性能。生成显著较小的过滤元件的能力可用于在空间受限的区域中提供有效的空气过滤，这在以前不可能采用较大的、目前适用的元件。

同样，这里所述的过滤介质比具有大致相等的容量的其他过滤介质更便宜。例如，本发明的介质具有与活性炭吸附剂的污染物容量相当或更优的容量，特别是就乙烯和甲醛污染物而言。然而，这里所提供的介质明显比活性炭吸附剂更便宜。

另外，这里所提供的过滤介质是安全的，因为其与含有碳的过滤产品相比不易燃。目前提供的过滤介质的该特征对于生产或加工易燃、产生烟雾的材料的工业，例如石油工业是重要的。

在这里所述的高容量过滤介质中，使用具有比高锰酸钾更高水溶性的高度水溶性高锰酸盐，允许介质中高锰酸盐浓度的增加。该增加的高锰酸盐浓度极大地增加了介质对污染物的排除容量。当进行如下面的实施例中所述的加速的容量测试时，在100％效率下检测过滤介质直到该效率下降到预定的程度，在该情况下为99.5％的效率。一旦实现了这种透过，则完成测试，然后可以计算排除容量。容量水平内在地与效率相联系，因为其确定与效率下降至99.5％所占用的时间相关。对于乙烯的除去，目前适用的高锰酸钾浸渍的氧化铝介质具有约3％的容量。相比而言，这里所述的、含有约60％活性氧化铝、约15-20％水和19-20％高锰酸钠的高容量过滤介质展现出大约9％的乙烯容量。通过以下方式进行容量测试：向已知数量的所选择的固体过滤介质供以1.0％(以体积计)的在恒定流动速率下的乙烯气体，并且监测在排出固体过滤介质的气体流中的乙烯浓度。该加速的排除容量测试全部描述于美国专利No.6,004,522中，其整个内容在此结合作为参考。

这里所述的固体过滤介质的高容量并不限于从气态流中除去乙烯。事实上，对于其他气态污染物例如硫化氢、甲醛和甲硫醇，也同样地实现了高容量。这些研究的结果在下面的实施例中示出。

尽管高容量介质操作的准确机理还没有被理解或者完全理解，并且其范围不受以下理论的束缚，但我们相信主要是在过滤介质表面的附近，而不是在其孔内的深处，发生了高锰酸盐和所不希望的污染物之间的氧化反应。因此，当表面的氧化能力连续再生时，介质最容易在最佳的水平下起作用。我们相信：通过高锰酸盐从介质的中心流动或迁移到介质表面，同时氧化反应的产物从介质的表面流动或迁移到介质的中心而使介质表面的氧化能力再生。我们还相信：在介质表面的高锰酸盐浓度越高，介质的容量和效率越高。

此外，高锰酸盐溶液的流动性直接影响了流动和因此到达介质表面的高锰酸盐的数量。因此，当升高的浓度的游离水保留在介质中时，介质起到很好的作用，以使得高锰酸盐溶液保持高程度的流动性并且容易流动到介质的表面，由此将介质的效率和容量增加至最大。从而应该在孔内部与介质表面之间建立液体通路。在这点上，我们认为：通过将气体释放材料加入过滤介质而提供的改进的孔结构提高了高锰酸盐溶液的容易流动性。这与常规的理论相反，常规的理论教导了需要将气态污染物渗透到基质的孔中。

上述该理论解释了为什么传统过滤介质的容量和效率不能超过在4-5％的高锰酸钾浓度下得到的容量和效率。如上所述，以前作了许多努力以用较高数量的高锰酸钾浸渍介质，然而，大多数游离水已经从这些介质中除去。相对于通过用4-5％高锰酸盐浸渍的介质而实现的容量，这些高度浸渍的高锰酸钾介质的效率和容量保持恒定或者降低。对于目前适用的高度浸渍的介质不能获得较高的结果，有三个原因。第一，高浓度的高锰酸盐和低浓度的水造成高锰酸盐结晶并且阻塞了基质的孔，由此阻碍高锰酸盐流动到介质的表面。第二，结晶的高锰酸盐保留在介质的中心并且因此不能移动到介质的表面以氧化污染物。第三，由于高锰酸盐溶液非常浓缩并且具有低程度的流动性，对于可能处于溶液中的任何高锰酸盐而言，难以移动到介质的表面。我们相信：出于这些原因将升高程度的水保留在介质中对于改进的过滤介质是有用的，并且包括在本发明中。我们还相信：本发明的固体过滤介质的前所未有的改进是由于近来在制备和提供可商购得到的高锰酸盐方面的进展。历史上，这些高锰酸盐或作为粒状的晶体提供，或者以相对低的含水浓度提供。已知高锰酸钾以高的浓度结晶，正如频繁地在文献中陈述的那样。浓缩的含水高锰酸钾(20％)也可以在固化期间沉淀，并且最终阻塞了过滤介质的孔。然而，具有比高锰酸钾更大水溶性的高锰酸盐，例如高锰酸钠，可以以所有的比例混溶于水中(通过比较，在20℃下高锰酸钾溶解度大约为以重量计的6.5g/100ml)。部分地由于溶解度的重要差异，现在可以结合比以前获得的显著更高浓度(>20％)的高锰酸盐例如高锰酸钠，最终得到增加的污染物从气态流中的排除容量。此外，乙烯污染物的排除容量的显著增加部分地由于增加的高锰酸盐浓度，而且也由于形成了从固体过滤介质中释放出的相对小的非挥发性废物(CO₂和H₂O)，有效地提供了额外的用于与其他气态污染物多重反应的活性表面积。

以下实施例将更好地用来阐述这里所述的用于除去气体流中污染物的固体过滤介质的高容量。应该注意：在几个以下的实施例中所描述的连续流动体系全都在40-50％的相对湿度下操作。

实施例1

制备含有13％高锰酸钠的过滤介质

如下制备高锰酸钠浸渍的氧化铝组合物。

通过结合以重量计的80-85％氧化铝和15-20％碳酸氢钠而制备干燥的进料混合物。该干燥的进料混合物在180-190℉下，用加热的含水高锰酸钠溶液喷射，同时在翻转机中翻滚。所得的粒料在130-140℉下干燥直到粒料含有约20-25％的游离水。

为了制备含有以干重计的约13％高锰酸钠的固体过滤介质，该含水的高锰酸钠溶液优选含有约26wt％的高锰酸钠。将理解的是：将含水的高锰酸钠溶液喷射到干燥进料上同时干燥混合物在造粒盘中滚动，如在此结合作为参考的美国专利No.3,226,332中所述。

实施例2

制备含有4-5％高锰酸钾的过滤介质

如下制备4-5％高锰酸钾浸渍的氧化铝组合物。

用在180-190℉下加热的含水高锰酸钾溶液喷射由100％氧化铝组成的干燥进料混合物，同时干燥的进料在翻转机中翻滚。然后所得的粒料在130-140℉下干燥直到粒料含有约20-25％的游离水。

为了制备含有以干重计的约4-5％高锰酸钾的固体过滤介质，该含水的高锰酸钾溶液优选含有约10wt％的高锰酸钾。将理解的是：将含水的高锰酸钾溶液喷射到干燥进料上同时干燥混合物在造粒盘中滚动，如美国专利No.3,226,332中所述。

实施例3

制备含有19-20％高锰酸钠的过滤介质

如下制备19-20％高锰酸钠浸渍的氧化铝组合物。

用在180-190℉下加热的含水高锰酸钠溶液喷射由100％氧化铝组成的干燥进料混合物，同时干燥的进料在翻转机中翻滚。然后所得的粒料在130-140℉下于空气中干燥直到粒料含有约20-25％的游离水。

为了制备含有以干重计的约19-20％高锰酸钠的固体过滤介质，该水溶液优选含有约40wt％的高锰酸钠。将理解的是：将含水的高锰酸钾溶液喷射到干燥进料上同时干燥进料在造粒盘中滚动，如美国专利No.3,226,332中所述。

实施例4

制备附加的高锰酸盐-浸渍的基质

同样使用上面实施例2和3中所述的方法制备以干重计的以下组合物。

表I.固体过滤介质的组分

样品号	基质	％NaMnO<sub>4</sub>	％KMnO<sub>4</sub>	％H<sub>2</sub>O
样品号	基质	％NaMnO<sub>4</sub>	％KMnO<sub>4</sub>	％H<sub>2</sub>O	4A	氧化铝	4-5	0	15-20
4B	氧化铝	0	8-9	15-20	4A	氧化铝	4-5	0	15-20
4B	氧化铝	0	8-9	15-20	4C	氧化铝	8-9	0	15-20

由100％氧化铝组成的干燥进料混合物在翻转机中混合并且用合适数量的含水高锰酸钾或含水高锰酸钠溶液喷射，同时以美国专利No.3,226,332中所述的方式翻滚。如实施例2或3中那样进行固化，以提供固化的粒料作为适用于置于滤床中的强的、未污染的过滤介质。

实施例5

气相空气过滤介质的容量测定的标准加速测试方法

下面的加速测试方法可用于测定各种气相空气过滤介质当经受含有高程度污染物的流动气体流时的排除容量。不管全规模还是小规模，气相空气过滤介质的低程度供给测试通常花费长的时段以获得所需的结果。下面的方法提供了用于测定各种介质的排除容量的加速测试，是通过将各种介质暴露于高程度污染物下而进行。

如下简要地概述该方法：将已知体积的介质置于吸附管中并且在调节的、湿润的、干净的空气体系中暴露于已知浓度(通常1％体积)的污染物气体下。校正该气体流以传送1450±20ml/分钟的总流动速率。将排除容量计算成：以50份每百万(“ppm”)的透过下，从每体积(cm³)介质的空气流中除去的污染物的数量(以克计)。

更特别地，所采用的空气必须是调节的、湿润的、干净的、不含油的和压缩的。因此，空气必须通过活性炭床，接着是含有高锰酸钠浸渍的氧化铝粒料的滤床。对于每升每分钟(0.035cfm)的空气流，每一滤床应该含有至少300ml(18.3立方英寸)的介质。应该在每一测试之前变换每一滤床中的介质。

只要有可能，介质样品优选从随机选择的未被打开的原始生产者的船只或储存容器中获得。只要有可能或者实际的，应该通过从全部的容器中取出少量介质并且将它们合并成一个较大的样品，从而使全部容器取样。样品应该在被分析之前彻底混合。对取样的指示可以从ASTM标准E300，标题为“Recommended Practice for Sampling Industrial Chemicals”中获得。如果对照相同尺寸或不同尺寸的介质而进行测试，所收集的样品可以以合适的滤网筛分，通过尺寸选出介质。

使用合适的取样方法，获得了介质的代表性样品(大约400克应该足够)并且按照ASTM 2854或相当的方法测定其表观密度。得到为圆柱形管的吸附管，其中玻璃棉和/或玻璃珠任选地被置于介质下方，并且通过位于介质和玻璃棉或玻璃珠下方的不锈钢网丝、穿孔的槽形玻璃圆盘或者穿孔的槽形陶瓷圆盘支承介质和任选的玻璃棉或玻璃球。在含有玻璃棉或玻璃球的吸附管已经被校正为已知深度的介质的体积时，将吸附管称量至最接近于1.0mg。通过交替地装填和轻轻地填塞该管而将吸附管填充至所需的深度以消除任何的无用空间，直到到达所需的深度。将所填充的吸附管称量至最接近于1.0mg。

排列所填充的介质管，以使得空气和污染的气体的混合物进入管的底部、流动通过玻璃棉或玻璃珠、流动通过过滤介质，然后通过气体分析器分析。应该在开始分析样品之前检查气体体系中的漏洞并且消除。在将任何介质引入该体系之前，应该根据生产者的指示或者其他的标准方法例如ASTM标准D3195在合适的范围内校正转子流量计、分析器、记录器等。同样，应该针对供给能力确定和检查空气和气体流需求，以确保合适的空气和气体流进入体系。

一旦吸附管处于适当的位置，则启动污染的气体和空气的混合物流动并且记录时间，或者使用秒表给该测试计时。继续气体和空气的混合物的流动直到通过气体分析器观察到或指示出50ppm的透过。记录透过的时间。优选使用能够可变的刻度读数至50ppm(±5ppm)、具有特定或多重气体容量的气体分析器。

使用下面的方程，由上面的分析获得的数据将得到所测试的介质的气体容量：

气体容量(GM/CC)＝(K x 10^-5)(C)(F)(t_b)/V

其中：

对于H₂S，K＝1.52、对于SO₂为2.86、对于Cl₂为3.17、对于CH₃SH为2.15、对于NH₃为0.76、对于NO₂为2.05、对于C₂H₄为1.16、对于OCH₂为1.34、对于NO为1.39。

C＝空气流中供给气体的浓度，体积％。

F＝总的物流流动速率，cc/分钟。

t_b＝至50ppm透过时间，分钟。

V＝吸附管介质塔的体积，cc。

实施例6

在H ₂ S存在下高锰酸盐浸渍的氧化铝粒料的容量

与各种固体过滤介质的容量相比较的该测试结果概述在下面的表II中。通过以下方式进行容量测试：用1.0％的在恒定流动速率下的硫化氢气体激发已知数量的所选择的固体过滤介质，并且监测在排出如实施例5中所述的固体过滤介质的气体流中的硫化氢浓度。

表II 各种介质的硫化氢容量测试

介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％H<sub>2</sub>S容量
介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％H<sub>2</sub>S容量	实施例2	4-5	0	8
实施例3	0	19-20	17	实施例2	4-5	0	8
实施例3	0	19-20	17	实施例4的样品4A	0	4-5	8
实施例4的样品4B	8-9	0	16	实施例4的样品4A	0	4-5	8
实施例4的样品4B	8-9	0	16	实施例4的样品4C	0	8-9	16

实施例7

在乙烯存在下高锰酸盐浸渍的氧化铝粒料的容量

与各种固体过滤介质的容量相比较的该测试结果概述在下面的表III中。通过以下方式进行容量测试：用1.0％的在恒定流动速率下的乙烯气体激发已知数量的所选择的固体过滤介质，并且监测在排出如实施例5中所述的固体过滤介质的气体流中的乙烯浓度。

表III 各种介质的乙烯容量测试

介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％乙烯容量
介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％乙烯容量	实施例2	4-5	0	2
实施例3	0	19-20	9	实施例2	4-5	0	2
实施例3	0	19-20	9	实施例4的样品4A	0	4-5	2
实施例4的样品4B	8-9	0	3	实施例4的样品4A	0	4-5	2
实施例4的样品4B	8-9	0	3	实施例4的样品4C	0	8-9	4

实施例8

在甲醛存在下高锰酸盐浸渍的氧化铝粒料的容量

与各种固体过滤介质的容量相比较的该测试结果概述在下面的表IV中。通过以下方式进行容量测试：用1.0％的在恒定流动速率下的甲醛气体激发已知数量的所选择的固体过滤介质，并且监测在排出如实施例5中所述的固体过滤介质的气体流中的甲醛浓度。

表IV 各种介质的甲醛容量测试

介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％甲醛容量
介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％甲醛容量	实施例2	4-5	0	2
实施例3	0	19-20	8	实施例2	4-5	0	2
实施例3	0	19-20	8	实施例4的样品4A	0	4-5	2
实施例4的样品4B	8-9	0	3	实施例4的样品4A	0	4-5	2
实施例4的样品4B	8-9	0	3	实施例4的样品4C	0	8-9	4

实施例9

在甲硫醇存在下高锰酸盐浸渍的氧化铝粒料的容量

与本发明的固体过滤介质的容量相比较的该测试结果概述在下面的表V中。通过以下方式进行容量测试：用1.0％的在恒定流动速率下的甲硫醇气体激发已知数量的所选择的固体过滤介质，并且监测在排出如实施例5中所述的固体过滤介质的气体流中的甲硫醇浓度。

表V 各种介质的甲硫醇容量测试

介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％甲醛容量
介质	％KMnO<sub>4</sub>	％NaMnO<sub>4</sub>	％甲醛容量	实施例2	4-5	0	3
实施例3	0	19-20	11	实施例2	4-5	0	3
实施例3	0	19-20	11	实施例4的样品4A	0	4-5	3
实施例4的样品4B	8-9	0	5	实施例4的样品4A	0	4-5	3
实施例4的样品4B	8-9	0	5	实施例4的样品4C	0	8-9	6

当然，应该理解的是：前述内容仅仅涉及到本发明的某些实施方案，并且可以在其中做出许多改进或变更，只要不偏离本发明的精神和范围。这里所提及的所有公开物或专利以它们的整体在此结合作为参考。

Claims

1.一种包括用高锰酸盐浸渍的多孔基质的组合物，其中该高锰酸盐是在水中的溶解度大于高锰酸钾的溶解度的高锰酸盐，其中该组合物包括13wt％至25wt％的高锰酸盐。

2.权利要求1的组合物，其中高锰酸盐选自：高锰酸钠、高锰酸镁、高锰酸钙、高锰酸钡、高锰酸锂或其组合。

3.权利要求1的组合物，其中该组合物包括15wt％至20wt％的高锰酸盐。

4.权利要求1的组合物，其中该组合物包括18wt％至19wt％的高锰酸盐。

5.权利要求1的组合物，其中该组合物进一步包括5wt％至25wt％的水。

6.权利要求1的组合物，其中高锰酸盐包括高锰酸钠。

7.权利要求1的组合物，进一步包括选自碳酸盐化合物、碳酸氢盐化合物或其组合的气体释放材料。

8.权利要求1的组合物，其中多孔基质包括活性氧化铝、硅胶、沸石、沸石状矿石、高岭土、吸附性粘土、活性矾土或其组合，并且其中该多孔基质为组合物的40wt％至80wt％，其中，该沸石状矿石选自水磷锌铝矿、水磷钙锂铍石、羟磷铝铍石、香花石、铍硅钠石、磷方沸石、帕水硅铝钙石、葡萄石、水硅铝钙石、鱼眼石、白钙沸石、莫里铅沸石、水硅钙石、易变硅钙石、雪硅钙石或其组合。

9.权利要求8的组合物，其中所述沸石选自：斜碱沸石、方沸石、铯榴石、博干沸石、菱沸石、钡沸石、八面沸石、镁碱沸石、戈沸石、交沸石、斜发沸石、丝光沸石、中沸石、钠沸石、十字沸石、珀沸石、钠红沸石、辉沸石、杆沸石或其组合。

10.权利要求9的组合物，其中所述十字沸石是钙十字沸石。

11.权利要求7的组合物，其中气体释放材料包括碳酸氢钠，并且多孔基质包括活性氧化铝或者活性氧化铝和至少一种沸石或沸石状矿石的组合，其中，该沸石状矿石选自水磷锌铝矿、水磷钙锂铍石、羟磷铝铍石、香花石、铍硅钠石、磷方沸石、帕水硅铝钙石、葡萄石、水硅铝钙石、鱼眼石、白钙沸石、莫里铅沸石、水硅钙石、易变硅钙石、雪硅钙石或其组合。

12.权利要求11的组合物，其中碳酸氢钠的浓度为组合物的5wt％至25wt％。

13.权利要求1的组合物，其中在20℃下高锰酸盐的溶解度大于以重量计的6.5g/100mL。

14.一种处理污染的流体流的方法，包括：使污染的流体流与固体过滤组合物接触以使得从污染的流体流中除去污染物，其中该固体过滤组合物包括用高锰酸盐浸渍的多孔基质，其中该高锰酸盐是在水中的溶解度大于高锰酸钾的溶解度的高锰酸盐，其中高锰酸盐的浓度为该固体过滤组合物的13wt％至25wt％。

15.权利要求14的方法，其中高锰酸盐的浓度为该固体过滤组合物的15wt％至20wt％。

16.权利要求14的方法，其中高锰酸盐的浓度为该固体过滤组合物的18wt％至19wt％。

17.权利要求14的方法，其中该固体过滤组合物进一步包括浓度为该固体过滤组合物的5wt％至25wt％的气体释放材料。

18.权利要求14的方法，其中污染的流体流含有硫化氢，并且固体过滤组合物的排除容量为至少16％。

19.权利要求14的方法，其中污染的流体流含有乙烯，并且固体过滤组合物的排除容量为至少4％。

20.权利要求14的方法，其中污染的流体流含有甲醛，并且固体过滤组合物的排除容量为至少4％。

21.权利要求14的方法，其中污染的流体流含有甲硫醇，并且固体过滤组合物的排除容量为至少6％。

22.一种制备固体过滤组合物的方法，包括：

a)将高锰酸盐和多孔基质混合，其中该高锰酸盐是在水中的溶解度大于高锰酸钾的溶解度的高锰酸盐；

b)用水喷射该混合物；

c)将混合物形成至少一个粘性的多孔元件；和

d)在从100℉至200℉的温度下固化该多孔元件，直到水的浓度至少为该固体过滤组合物的5wt％，并且高锰酸盐的浓度为该固体过滤组合物的13wt％至25wt％。

23.权利要求22的方法，其中将该多孔元件固化直到高锰酸盐的浓度为该固体过滤组合物的15wt％至20wt％。

24.权利要求22的方法，其中将该多孔元件固化直到高锰酸盐的浓度为该固体过滤组合物的18wt％至19wt％。

25.权利要求22的方法，其中将该多孔元件固化直到水的浓度为该固体过滤组合物的5wt％至25wt％。

26.权利要求22的方法，其中多孔基质包括活性氧化铝、硅胶、沸石、沸石状矿石、高岭土、吸附性粘土、活性矾土或其组合，其中，该沸石状矿石选自水磷锌铝矿、水磷钙锂铍石、羟磷铝铍石、香花石、铍硅钠石、磷方沸石、帕水硅铝钙石、葡萄石、水硅铝钙石、鱼眼石、白钙沸石、莫里铅沸石、水硅钙石、易变硅钙石、雪硅钙石或其组合。

27.权利要求22的方法，进一步包括将高锰酸盐和多孔基质与气体释放材料混合，其中该气体释放材料选自碳酸盐化合物、碳酸氢盐化合物或其组合。

28.权利要求22的方法，进一步包括将高锰酸盐和多孔基质与气体释放材料混合，其中气体释放材料的浓度为该固体过滤组合物的5wt％至25wt％。

29.权利要求22的方法，进一步包括将高锰酸盐和多孔基质与气体释放材料混合，其中气体释放材料包括碳酸氢钠，并且多孔基质是活性氧化铝或者活性氧化铝和至少一种沸石或沸石状矿石的组合，其中，该沸石状矿石选自水磷锌铝矿、水磷钙锂铍石、羟磷铝铍石、香花石、铍硅钠石、磷方沸石、帕水硅铝钙石、葡萄石、水硅铝钙石、鱼眼石、白钙沸石、莫里铅沸石、水硅钙石、易变硅钙石、雪硅钙石或其组合。

30.权利要求29的方法，其中所述沸石选自：斜碱沸石、方沸石、铯榴石、博干沸石、菱沸石、钡沸石、八面沸石、镁碱沸石、戈沸石、交沸石、斜发沸石、丝光沸石、中沸石、钠沸石、十字沸石、珀沸石、钠红沸石、辉沸石、杆沸石或其组合。

31.权利要求30的方法，其中所述十字沸石是钙十字沸石。

32.权利要求22的方法，其中多孔基质的浓度为该固体过滤组合物的40wt％至60wt％。